정격 4GHz 동작의 Core i7-6700K

Skylake-S 6세대 Core프로세서는 14nm공정으로 제조된 CPU로 데스크탑으로는 새로운 CPU 소켓인 LGA1151을 채용하는 신규 플랫폼에서 제공하며 Haswell에서 Broadwell까지 이어진 LGA1150과 호환성은 없어졌다.

Skylake-S는 CPU에 통합되는 메모리 컨트롤러가 DDR4-2133과 DDR3L-1600의 2가지 규격에 대응, 각각 듀얼 채널 동작이 가능하다. 다만 이는 사용자가 임의로 메모리 규격을 선택할 수 있다는 것이 아니라 이용 가능한 메모리는 메인보드의 메모리 슬롯 사양 나름이라고 한다. (보드 제조사가 결정)

Core i7-6700K는 Hyper-Threading에 대응한 4개의 CPU 코어를 가진 4코어 8스레드 CPU. CPU 코어의 동작 클럭은 정격 4GHz, Turbo Boost시 최대 4.2GHz. 8MB의 L3캐시, 16레인의 PCI Express 3.0컨트롤러, DirectX 12에 대응하는 GPU "Intel HD Graphics 530"등을 갖춘다. TDP는 91W로 제품 패키지에는 순정 CPU쿨러가 부속되지 않는다.

Core i7-6700K의 CPU-Z 실행 화면

형번에 K가 주어진 Core i7-6700K는 오버클럭이 가능한 배수락 해제 모델이다. Skylake-S 세대의 K 모델은 배율만 아니라 기준 클럭을 1MHz씩 오버클럭 할 수 있어 이전 세대 CPU보다 아기자기한 튜닝이 가능했다. 또한 오버클럭 기능은 Intel Z170 칩셋과의 조합에서만 유효하다.

Core i7-6700K는 1MHz씩 기준 클럭 변경이 가능한 점 외에 메모리 관련 설정도 더 세세하게 설정이 가능하다

LGA1151 대응의 새로운 칩셋 "Intel Z170"

이번에 차용한 MSI 마더보드 Z170A GAMING M7은 Intel 100시리즈 칩셋 오버클럭 대응 모델 "Intel Z170"을 탑재하는 ATX 메인보드다. 4기의 메모리 슬롯은 DDR4에 대응하고 있다.

MSI Z170A GAMING M7

DDR4 메모리 대응 슬롯을 4기 탑재

Intel Z170칩셋에서는 6기의 SATA 6Gbps포트, 최대 10기의 USB 3.0포트를 지원하고 있으며 최대 20레인의 PCI Express 3.0을 제공한다. 이 중 칩셋이 제공하는 PCI Express버스는 Intel Z97 Express(최대 8레인, PCI Express 2.0)에서 대폭 증강됐다.

MSI Z170A GAMING M7은 이 증강된 PCI Express 3.0레인을 살려서 접속에 PCI Express를 이용하는 신세대 스토리지용 인터페이스인 M.2와 SATA Express를 각 2기씩 장착하고 있다.

새로운 소켓 LGA1151은 전술한 대로 Haswell/Broadwell세대의 LGA1150과 호환성은 없지만 CPU 쿨러를 고정하기 위한 구멍의 위치는 LGA1150과 같으므로 기본적으로는 LGA1150 대응의 CPU 쿨러를 사용할 수 있다.

Intel Z170 칩셋의 블럭 다이어그램

Intel Z170칩셋의 S-ATA 포트

32Gbps 대응의 M.2 슬롯을 2기 장비

LGA1151의 CPU 소켓 주변. CPU쿨러는 LGA1150 대응의 것을 설치 가능.

하이엔드 GPU를 탑재한 벤치마크 테스트 결과

그럼 벤치마크 테스트 결과를 옮긴다.      

이번에는 Core i7-6700K와 Z170A GAMING M7의 검증을 실시하면서 Skylake-S에서 동작이 확인 된 센츄리 마이크로 DDR4-2133 메모리와 NVIDIA의 GM200코어 채용의 하이엔드 GPU "GeForce GTX 980 Ti"를 차용했다.

센츄리 마이크로 DDR4-2133 메모리. 이번에는 8GB의 메모리를 2장 사용했다

이번에 차용한 센추리 마이크로 DDR4 메모리는 칩의 배치나 기판 설계를 개선하고 전송 효율을 높인 것. 기존의 DDR4메모리와 칩의 배치가 다른 점이 두드러진다

NVIDIA에서 차용한 GeForce GTX 980 Ti 레퍼런스 보드

또 이번에는 Devil's Canyon(Haswell)의 최상위 CPU "Core i7-4790K"와 2011년 발매된 Sandy Bridge "Core i7-2600K"를 비교용 제품으로 준비했다.

그 동안 빠른 4코어 8스레드 CPU인 Core i7-4790K와 성능 차이, 대박 CPU인 Core i7-2600K의 교체 모델로서의 성능 2가지 관점에서 Core i7-6700K를 가늠하는 척도로 진행한다.

우선 CPU 벤치마크 테스트 결과 확인한다. 실시한 벤치 마크 테스트는 SiSoftware Sandra 2015 21.42(그래프 1~3,7~10), CINEBENCH R15(그래프 4), x264 FHD Benchmark 1.01(그래프 5), Super PI(그래프 6), PCMark 8(그래프 11), PCMark 7(그래프 12).

CPU 연산 성능을 측정하는 Sandra 2015 "Processor Arithmetic"에서는 Core i7-6700K가 정수 연산(Dhrystone Integer)에서 Core i7-4790K을 웃돌았지만 부동 소수점 연산(Whetstone)에서는 반대로 3% 정도 뒤지고 있다.

한편 확장 명령 세트를 이용한 "Processor Multi-Media"에서는 역전되어 "Multi-Media Quad-Int"를 제외하고 정수 연산(Integer)에서 25~30%, 부동 소수점 연산(Float)에서 11~20%의 차로 Core i7-6700K가 승리했다.

[그래프 1]Sandra 2015 21.42(Processor Arithmetic)

[그래프 2]Sandra 2015 21.42(Processor Multi-Media)

[그래프 3]Sandra 2015 21.42(Cryptography)

3DCG의 렌더링 성능을 측정한 CINEBENCH R15에서는 1~2%로 박빙이면서도 Core i7-6700K가 Core i7-4790K를 넘어섰다.

이때의 CPU 클럭을 모니터링한 결과 모든 코어를 이용하는 테스트에서 Core i7-4790K가 상시 4.2GHz로 동작한 반면 Core i7-6700K는 거의 4.0GHz에서 동작하고 있었다. 벤치마크 중인 동작 클럭에 5%의 차이가 있음을 감안하면 Skylake-S의 클럭당 처리 능력이 높은 것.

AVX를 이용하는 x264 FHD Benchmark 1.01에서는 약 8%의 차로 Core i7-4790K을 넘어선 Core i7-6700K지만 최신 확장 명령 세트를 이용하지 않는 Super PI에서는 거꾸로 3~6% 뒤처졌다.

[그래프 4]CINEBENCH R15

[그래프 5]x264 FHD Benchmark 1.01

[그래프 6]Super PI

메모리 대역폭을 측정하는 Sandra 2015의 "Memory Bandwidth"에서는 DDR4-2133 메모리에 대응하는 Core i7-6700K가 26GB/sec이상을 기록해 DDR3-1600 메모리 대응의 Core i7-4790K보다 6GB/sec정도로 큰 메모리 대역을 실현하고 있다.

CPU가 갖춘 캐시의 대역폭을 측정하는 "Cache Bandwidth"에서는 CPU 클럭이 떨어진 Core i7-6700K가 L2캐시~L3캐시 영역인 256KB~8MB의 범위에서 Core i7-4790K보다 30~40% 가량 넓은 대역폭을 기록했다. 메모리와 캐시의 대역폭 향상이 Core i7-6700K의 연산 성능을 높이고 있다고 생각된다.

[그래프 7]Sandra 2015 21.42(Memory Bandwidth)

[그래프 8]Sandra 2015 21.42(Cache Bandwidth)

[그래프 9]Sandra 2015 21.42(Cache/Memory Latency-Clock)

[그래프 10]Sandra 2015 21.42(Cache/Memory Latency-nsec)

PCMark 8에서는 "Work"에서 약 3%가량 Core i7-4790K을 넘어선 Core i7-6700K지만 "Creative"과 "Home"에서는 약간 Core i7-4790K의 뒤를 쫓고 있다. PCMark 7에서도 "Computation"에서는 약 8%로 비교적 큰 차이가 있었는데 다른 테스트는 1~3% 차이로 우열이 나뉘어 두 CPU사이에 큰 차이는 없다.

[그래프 11]PCMark 8

[그래프 12]PCMark 7

이어 3D 계열 벤치마크 테스트 결과를 소개한다. 실행한 벤치마크 테스트는 3DMark(그래프 13~16), 3DMark 11(그래프 17), 파이널 판타지 XIV(그래프 18), MHF벤치마크(그래프 19), PSO2 실 체험판 ver. 2.0(그래프 20).

3DMark에서는 Fire Strike, Sky Diver, Cloud Gate 3가지 테스트의 종합 점수에서 Core i7-6700K와 Core i7-4790K의 차이는 1% 안팎으로 우열했다. 3DMark 11에서도 Core i7-4790K에 뒤처졌지만 그 차이는 3% 미만에 머물고 있으며 크게 불리한건 없다.

3DMark에서 Ice Storm Extreme은 Graphics Score에 10만 정도의 큰 차이가 있어 종합 스코어도 12%의 차이가 났다. 

[그래프 13]3DMark-Fire Strike

[그래프 14]3DMark-Sky Diver

[그래프 15]3DMark-Cloud Gate

[그래프 16]3DMark-Ice Storm Extreme

[그래프 17]3DMark 11[Extreme]

파이널 판타지 XIV에서는 DirectX 9에서 테스트를 실행했을때 5% 포인트 차로 Core i7-4790K를 웃돌았지만 DirectX 11에서는 역전되고 있다. MHF 벤치마크에서는 NVIDIA DSR을 이용한 4K 해상도로 스코어는 Core i7-2600K를 밑돌았다.

CPU의 성능에 따른 차이가 붙어 있다는 점에서 좀 이상한 결과가 발견된다. 이미 드라이버 및 UEFI도 성숙되고 있는 기존의 플랫폼과 비교하면 Skylake-S의 LGA1151플랫폼은 아직 개선 될 여지가 남아 있는 것처럼 생각된다. 이 부근은 향후의 개선을 기대하고 있다.

또한 PSO2 벤치 마크에서는 1,920×1,080에서 26%의 스코어 차로 제쳐 Core i7-4790K을 웃돌지만 이 벤치마크 테스트는 프레임 레이트의 변화에 대한 스코어의 상승이 크기 때문에 실제 게임에서 20% 이상 뛰어난 성능을 발휘한다는 것은 아니다.

[그래프 18]파이널 판타지 XIV 벤치 마크

[그래프 19]MHF벤치 마크

[그래프 20]PSO2벤치 마크 ver 2.0[1,920×1,080]

벤치마크 테스트 실행 중 최대 소비 전력을 측정한 것이 다음의 그래프다. 각각 사용하고 있는 메인 보드가 다르기 때문에 CPU 차이에 의한 전력 차이가 아닌 점에 주의.

아이들시 소비 전력은 Core i7-6700K가 45W를 기록해 비교용 2제품보다 약 10W 낮은 전력을 기록했다. 소비 전력의 차로 10W는 크지만 이 숫자는 마더보드에 따라서 크게 좌우되는 부분이기도 하다. 이번 테스트 시스템 편성에서 Core i7-6700K 환경의 아이들시 소비 전력이 낮다고 말하는 것이 타당하다.

벤치마크 중 소비 전력에 대해 비교한 3가지 제품 중에서 Core i7-6700K가 가장 낮은 소비 전력을 기록하고 있다. CPU 처리 중심의 CINEBENCH R15도 Core i7-4790K에 13~22W, Core i7-2600K에 10~16W의 차이를 보였다. Core i7-4790K보다 TDP가 3W 높아진 Core i7-6700K지만 CPU의 소비 전력 자체는 그리 증가하지 않았다고 보는 것이 좋을 것 같다.

CPU 내장 GPU를 사용한 벤치마크 테스트

다음 CPU 내장 GPU을 이용해 실행한 3D 벤치마크 테스트 결과를 소개한다. 또한 여기에서는 Core i7-2600K의 스코어는 생략했다.

실행한 벤치마크 테스트는 3DMark(그래프 22~25)3DMark 11(그래프 26), 파이널 판타지 XIV 벤치마크(그래프 27), MHF벤치마크(그래프 28), PSO2 실 체험판 ver. 2.0(그래프 29).

3DMark에서는 Intel HD Graphics 530을 갖춘 Core i7-6700K가 Intel HD Graphics 4600을 갖춘 Core i7-4790K에 10~25% 정도의 차이로 승리했다. 렌더링 부하가 가벼운 Cloud Gate, Ice Storm Extreme보다 Fire Strike와 Sky Diver등에서 큰 차이를 보이고 있는 것이 인상적이다.

[그래프 22]3DMark-Fire Strike

【그래프23】3DMark - Sky Diver

【그래프24】3DMark - Cloud Gate

【그래프25】3DMark - Ice Storm Extreme

【그래프26】3DMark 11 [Performance]

파이널 판타지 XIV와 MHF 벤치마크에서 Core i7-4790K와의 점수 차이는 30~40%로 3DMark보다 더 큰 차이가 났다. PSO2 벤치마크에서는 3배 이상의 점수 차이가 났지만 프레임 레이트의 차로 말하면 1.5배 정도의 차이로 실제로 발휘되는 성능은 파이널 판타지 XIV 등의 벤치마크 결과에 가깝다.

[그래프 27]파이널 판타지 XIV 벤치 마크

[그래프 28]MHF벤치 마크

[그래프 29]PSO2벤치마크 ver 2.0[1,920×1,080]

벤치마크 중 소비 전력은 Core i7-6700K이 모든 조건에서 Core i7-4790K를 밑돌았다.

CPU 내장 GPU 이용시 소비 전력 비교에서 메모리와 마더보드 등 CPU 이외의 장치가 소비하는 전력의 차이가 차지하는 비중이 큰 점에 주의가 필요하지만 벤치마크 테스트에서 20%, 40%의 차이를 보였다는 이 결과는 Core i7-6700K의 전력 효율이 높은 것.

[그래프 30]시스템 전체의 소비 전력

4코어 8스레드 최고봉의 성능과 강화된 칩셋 기능이 매력

이상과 같이 Core i7-6700K의 성능을 체크했다. Devil's Canyon Core i7-4790K을 압도하는 성능이라고는 할 수 없지만 동등 이상의 성능을 가지면서 칩셋 기능의 강화에 의해 고속의 차세대 스토리지의 이용이 용이하게 된 것이 Core i7-6700K와 Intel Z170 칩셋의 매력이다.

이번에는 Core i7-4790K와의 비교에 초점을 맞추고 소개했지만 CPU 계열 벤치마크 테스트에서 구형 샌디브릿지 Core i7-2600K보다 20~40% 차이를 보인다는 점도 빼놓을 수 없다. Core i7-4790K가 특별한 고 클럭 CPU였기에 Core i7-6700K에 상응하는 것이지 다른 4코어 8스레드 CPU에서 업그레이드를 한다면 큰 성능 향상이 기대된다.

최근 발매된 Windows 10에 맞추어 PC를 장만하고 싶은 유저에게 Core i7-6700K와 Intel Z170 칩셋의 조합은 성능과 확장성이 뛰어나며 장기간 사용할 수 있는 PC를 구축하는데 적합한 선택 사항이 될 것이다.

출처 - http://pc.watch.impress.co.jp/docs/topic/review/20150805_715220.html